锂电隔膜对工艺和材料有哪些要求

微孔制备技术是锂离子电池隔膜制备工艺的核心，其分为干法单向拉伸、干法双向拉伸和湿法工艺。

（1）产品分类

锂离子电池隔膜、正极材料、负极材料和电解液是组成锂离子电池最重要的材料。锂离子电池内部采用螺旋绕制结构，需用非常精细且渗透性强的薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成，具体结构如下图所示：

目前，大规模商品化的锂离子电池隔膜生产材料以聚烯烃为主，主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）复合材料。

聚烯烃可提供良好的机械性能、化学稳定性和高温自闭性能，是当前锂离子电池隔膜的主要原材料，隔膜按不同特性划分的具体分类如下：

（2）产品功能

锂离子电池隔膜具有大量曲折贯通的微孔，能够保证电解质离子自由通过形成充放电回路；而在电池过度充电或者温度升高时，隔膜通过闭孔功能将电池的正极和负极分开以防止其直接接触而短路，达到阻隔电流传导，防止电池过热甚至爆炸的作用。隔膜具体功能示意如下：

（3）产品性能

由于锂离子电池隔膜性能的优劣决定着锂离子电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性，要求隔膜需具有合适的厚度、离子透过率、孔径和孔隙率及足够的化学稳定性、热稳定性和力学稳定性等性能。具体如下：

（4）产品工艺

锂离子电池隔膜需要具备的诸多特性，对其生产工艺提出了特殊的要求，而生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等工艺。其中，微孔制备技术是锂离子电池隔膜制备工艺的核心，其分为干法单向拉伸、干法双向拉伸和湿法工艺。

国外干法单向拉伸技术工艺主要由美国Celgard 公司研发和掌握，日本宇部向美国Celgard 公司部分购买了该项技术，经过多年发展，该技术在美国和日本已非常成熟；国内干法单向拉伸技术由星源材质2008 年自主研发成功并取得了相应的专利技术；干法双向拉伸技术是我国中国科学院化学所研究自主开发的工艺；湿法工艺技术最早是由日本旭化成提出的。各工艺的主要情况如下：